較為成熟的低溫PEM氫燃料電池是一種清潔的電化學發電裝置。內部并不燃燒,堆芯溫度一般在40-65度之間。很少的機械運動件，低維護成本，高可靠性。

氫氣通過陽極板流道輸送到電堆內部,再通過擴散層均勻滲透到催化層和質子交換膜。在鉑金催化劑的作用下，質子被帶到質子交換膜另一側與陰極的氧原子結合，形成水。電子通過回路經過負載回到陰極形成電流。

極板的面積決定電流大小。極板的堆疊層數決定電壓大小單片電池的開路電壓約1v,工作電壓0.65V左右。實踐中轉換效率已達到55%，45%以熱的形式放出。